CN107275250A - 降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置。所述降低预抽腔体中芯片温度的方法包括：提供一预抽腔体及一芯片承载盘，该芯片承载盘装设于该预抽腔体内；分别在该预抽腔体的内表面以及该芯片承载盘的表面添加一层薄膜，该薄膜的热辐射吸收系数大于等于0.8W/(m·K)。

Description

降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置
技术领域
本发明涉及半导体技术工艺及设备领域，特别是涉及一种降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置。
背景技术
当芯片经过反应腔体的高温加工之后，必须将芯片运送至一预抽腔体(LoadLock)进行冷却，直到芯片冷却至小于摄氏100度以后，才可将芯片传送至晶盒内，以避免芯片过热而导致晶盒变形。因此，预抽腔体的冷却速率一直以来成为芯片产能的瓶颈。
目前的预抽腔体设有芯片承载盘、气体入口及气体出口，且预抽腔体的内表面以及芯片承载盘的表面的材质为抛光氧化铝。借由气体入口通入氮气来降低预抽腔体内的温度以及提升预抽腔体的热辐射吸收能力，以便可以更快速地降低芯片的温度。为了避免芯片背面受到污染，芯片承载盘必须使用支撑脚将芯片隔离于芯片承载盘的表面，但同时也阻绝了芯片与芯片承载盘之间的热传导。由于抛光氧化铝的热辐射吸收系数只有0.05W/(m·K)，几乎不会吸收热辐射。至于氮气的热辐射吸收系数也只有0.0196W/(m·K)，所以氮气也几乎不会吸收热辐射。至于预抽腔体内的热对流，因为要避免湍流所引起的颗粒物污染，只能采用散热效果较差的层流。
有鉴于此，目前有需要一种降低芯片温度的装置及方法的改良，以改善上述的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置，可以更快速地降低芯片温度，相对提高芯片的产能。
为解决上述技术问题，本发明的一实施例提供一种降低预抽腔体中芯片温度的方法，包括：提供一预抽腔体及一芯片承载盘，该芯片承载盘装设于该预抽腔体内；以及分别在该预抽腔体的抛光氧化铝内表面以及该芯片承载盘的抛光氧化铝表面连接至少一层第一薄膜及至少一层第二薄膜，且该至少一层第一薄膜与该至少一层第二薄膜的热辐射吸收系数均大于等于0.8W/(m·K)。
本发明的一实施例提供一种芯片降温装置，包括：一预抽腔体，该预抽腔体具有一抛光氧化铝内表面；一芯片承载盘，该芯片承载盘组接于该预抽腔体内，该芯片承载盘具有一抛光氧化铝表面；以及至少一层第一薄膜，该至少一层第一薄膜连接于该抛光氧化铝内表面，且该至少一层第一薄膜的热辐射吸收系数大于等于0.8W/(m·K)；以及至少一层第二薄膜，该至少一层第二薄膜连接于该抛光氧化铝表面，且该至少一层第二薄膜的热辐射吸收系数大于等于0.8W/(m·K)。
附图说明
图1为本发明提供的降低预抽腔体中芯片温度的方法的流程图；
图2为本发明一实施例所提供的芯片降温装置的示意图。
其中，100 芯片降温装置
102 预抽腔体
104 芯片承载盘
106 气体入口
108 气体出口
110 气体扩散器
112 抛光氧化铝内表面
114 抛光氧化铝表面
116 第一薄膜
118 第二薄膜
120、122 支撑脚
200 芯片
200A 背面
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参阅图1，图1为本发明一实施例的降低预抽腔体中芯片温度的方法流程图，本发明降低预抽腔体中芯片温度的方法包括下列步骤：
S101：提供一预抽腔体以及一芯片承载盘，其中芯片承载盘装设于预抽腔体的内部。
S102：分别在预抽腔体的抛光氧化铝内表面以及芯片承载盘的抛光氧化铝表面添加至少一层第一薄膜至少一层第二薄膜，该至少一层第一薄膜以及该至少一层第二薄膜的热辐射吸收系数均大于等于0.8W/(m·K)，该至少一层第一薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合，该至少一层第二薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合。
S103：将一芯片架设于芯片承载盘上的至少一支撑脚上。
S104：将氮气通入预抽腔体内。
S105：通过一气体扩散器使得氮气在预抽腔体内对流，以便降低预抽腔体内的芯片的温度。
为了更具体地阐述图1的降低预抽腔体中芯片温度的方法，请参照图2，图2为本发明一实施例所提供的芯片降温装置的示意图。
如图2所示，该芯片降温装置100包括一预抽腔体102以及一芯片承载盘104，且该芯片承载盘104装设于该预抽腔体102的内部。预抽腔体102的顶部与底部分别连接有一气体入口106以及一气体出口108，一气体扩散器110连接于该气体入口106的下端，该气体入口106与该气体扩散器110位于该芯片承载盘104的上方，且该气体出口108位于该芯片承载盘104的下方。
预抽腔体102与芯片承载盘104分别设有一抛光氧化铝内表面112以及一抛光氧化铝表面114，抛光氧化铝内表面112与抛光氧化铝表面114的热辐射吸收系数均为0.05W/(m·K)。抛光氧化铝内表面112连接有至少一层第一薄膜116，抛光氧化铝表面114连接有至少一层第二薄膜118。在本实施例中，第一薄膜116与第二薄膜118均为一层并且热辐射吸收系数至少大于等于0.8W/(m·K)，以便加强预抽腔体102整体的热辐射吸收能力，至于第一及第二薄膜116、118的材料可包含有碳化硅(热辐射吸收系数为0.95W/(m·K))、黑色油漆(热辐射吸收系数为0.97W/(m·K))、石墨(热辐射吸收系数为0.98W/(m·K))的一种或组合。
芯片承载盘104的顶部的左右两端分别装设有两个支撑脚120、122，一芯片200的边缘可架设于该两个支撑脚120、122上，使得芯片200的背面200A与芯片承载盘104相互间隔。冷却气体(例如氮气)经由气体入口106流入预抽腔体102并经由气体出口108流出预抽腔体102，气体扩散器110的用途在于使氮气在预抽腔体102内进行对流，以便提升氮气的冷却效果，进而降低预抽腔体102内的芯片200的温度。
本发明所提供的降低预抽腔体中芯片温度的方法及芯片降温装置。由于预抽腔体的抛光氧化铝内表面以及芯片承载盘的抛光氧化铝表面分别连接有第一薄膜与第二薄膜，使得预抽腔体整体的热辐射吸收能力提升。因此，不需长时间的等待，便可实现降低预抽腔体内的芯片的温度，进而提升芯片的产能。再者，也由于第一薄膜及第二薄膜提升了预抽腔体整体的热辐射吸收能力，所以不需要通入大量的冷却气体至预抽腔体内，从而降低额外的消耗成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种降低预抽腔体中芯片温度的方法，包括：
提供一预抽腔体及一芯片承载盘，该芯片承载盘装设于该预抽腔体内；以及
分别在该预抽腔体的抛光氧化铝内表面以及该芯片承载盘的抛光氧化铝表面连接至少一层第一薄膜及至少一层第二薄膜，且该至少一层第一薄膜与该至少一层第二薄膜的热辐射吸收系数均大于等于0.8W/(m·K)。
2.如权利要求1所述的降低预抽腔体中芯片温度的方法，其特征在于，还包括在该预抽腔体内通入冷却气体。
3.如权利要求2所述的降低预抽腔体中芯片温度的方法，其特征在于，该冷却气体为氮气。
4.如权利要求1所述的降低预抽腔体中芯片温度的方法，其特征在于，还包括将一芯片架设于该芯片承载盘的至少一支撑脚上，使得该芯片的背面与该芯片承载盘相间隔。
5.如权利要求1所述的降低预抽腔体中芯片温度的方法，其特征在于，该至少一层第一薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合。
6.如权利要求1所述的降低预抽腔体中芯片温度的方法，其特征在于，该至少一层第二薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合。
7.一种芯片降温装置，包括：
一预抽腔体，该预抽腔体具有一抛光氧化铝内表面；
一芯片承载盘，该芯片承载盘装设于该预抽腔体内，该芯片承载盘具有一抛光氧化铝表面；以及
至少一层第一薄膜，该至少一层第一薄膜连接于该抛光氧化铝内表面，且该至少一层第一薄膜的热辐射吸收系数大于等于0.8W/(m·K)；以及
至少一层第二薄膜，该至少一层第二薄膜连接于该抛光氧化铝表面，且该至少一层第二薄膜的热辐射吸收系数大于等于0.8W/(m·K)。
8.如权利要求7所述的芯片降温装置，其特征在于，还包括一气体入口以及一气体出口，该气体入口及该气体出口分别连接于该预抽腔体的顶部与底部。
9.如权利要求8所述的芯片降温装置，其特征在于，还包括一气体扩散器，该气体扩散器连接于该气体入口的下端。
10.如权利要求9所述的芯片降温装置，其特征在于，该气体入口及该气体扩散器位于该芯片承载盘上方，且该气体出口位于该芯片承载盘下方。
11.如权利要求7所述的芯片降温装置，其特征在于，该芯片承载盘的顶面装设有至少一支撑脚，该至少一支撑脚用以支撑一芯片的边缘。
12.如权利要求7所述的芯片降温装置，其特征在于，该至少一层第一薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合。
13.如权利要求7所述的芯片降温装置，其特征在于，该至少一层第二薄膜的材料包含有碳化硅、黑色油漆、石墨的一种或组合。
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